流域生态补偿断面污染通量核算方法分析

针对生态补偿断面监测方法的通量计算有效性问题,基于自动站逐日监测流量和污染物浓度,确定不同流量水平下的标准污染物通量,比较了生态补偿断面月单次浓度抽检方法所确定的污染物通量与标准通量的差异;分析了流域降雨所形成的面源污染通量,利用多年平均流量、月降雨量计算生态补偿断面通量,在此基础上提出改进方法。结果表明:传统方法 NH_3和I_(Mn)核算通量误差较大,对于大流量地区适应性差。所提出的修正方法有效地计算了降雨所形成的非直排入河面源污染通量,NH_3非汛期和汛期平均误差分别为14.16%和16.24%,I_(Mn)非汛期和汛期平均误差分别为10.24%和14.65%。所提出的改进方法有效地解决了单次抽检方法下的污染通量准确估算问题,为生态补偿金额核算提供了理论依据。     

依据VOC浓度变化优化场地SVE通风流量的研究

土壤气相抽提(SVE)中挥发性有机污染物(VOC)的扩散速度是确定SVE抽提流量的依据。为了优化场地SVE通风流量,结合试验现场土壤的土质条件和含水率,测试了污染物在不同均质土质中的扩散速度,绘制了污染物浓度随时间变化曲线。研究表明污染物的扩散在不同种土质和含水率的条件下,浓度的变化具有相似规律:快速上升阶段,出现拐点,浓度稳定阶段;在测试的压力场范围内,结合场地不同的抽提流量(Flow rate)的通风以及停止通风进行浓度恢复的试验,同样获取了场地污染物的浓度变化曲线,即场地污染物浓度平衡破坏和浓度平衡的恢复。测试数据显示,不同土质结构的场地内不同区域的污染物浓度恢复曲线和单一土质的污染物扩散具有相同的规律。因此可以采用扩散速度来求解抽提的通风流量。根据室内外的测试数据,文中给出了理论计算的场地优化通风速率建议。     

三峡水库蓄水不同阶段总磷的变化特征

基于三峡水库2003年后的蓄水特点,本文将2003~2017年划分为4个蓄水阶段.根据三峡水库2003~2017年每月的水文水质数据,分析了自蓄水以来不同蓄水阶段总磷的变化特征.研究发现,首次蓄水阶段,三峡水库的滞留效应从2005年开始凸显.蓄水试运行阶段,干流断面总磷年均浓度在2008年沿程明显降低,此后清溪场断面受到乌江高浓度总磷汇入的一定影响.高水位正常运用期,除清溪场断面外,从铜罐驿至官渡口断面,总磷年均浓度呈现沿程降低的现象.上游梯级电站运行后,除官渡口断面外,干流其余断面总磷年均浓度随时间逐渐减小.官渡口断面于2016年首次出现总磷年均浓度高于沱口断面的现象.且总磷丰水期年均值不再明显高于枯水期.同时,在此蓄水阶段总磷浓度与流量相关性不显著,朱沱,铜罐驿和官渡口断面总磷浓度与悬浮物浓度相关性不显著.     

不同数学模型在地表水环境影响评价中的应用研究

采用一维数值解和二维解析解两种方法对某河段25km长区域的COD浓度进行现状模拟。主要结论为：两种方法对中山桥断面的水质模拟效果都不错,但两种方法又各有优缺点。一维数值解法求解过程是动态的,能更形象的模拟污染物浓度的迁移转化,但却损失了断面上的浓度变化细节。二维累积流量法对污染物浓度迁移转化的模拟精度大大高于一维模型,但求解过程是静态的,且需要的数据也多于一维模型。     

渭河流域典型支流致洪临界面雨量确定——以千河流域为例

利用渭河典型支流千河流域千阳水文站控制区域20个气象站2006—2013年的小时降水以及同期水文站的流量和水位数据,基于泰森多边形法、三参数幂函数法、一元非线性回归模型以及概率分布模拟等方法确定了千河流域不同等级洪水发生时对应的面雨量阈值,同时也计算了不同重现期的致洪临界面雨量。研究表明:三参数幂函数模型对水位与流量的关系模拟精度较高,模型能够模拟典型年份发生的洪水;典型控制断面流量主要受前9 h累计降水影响;当汛期水位由901 m升高至超标准水位时,千阳水文站控制流域的致洪临界面雨量增加了将近50 mm,而相应的洪峰流量相差1418.51 m~3·s~(-1);对数皮尔逊Ⅲ型分布能够很好地模拟洪峰流量的概率分布;10—100年重现期下,控制断面水位增加高达2 m。     

地下污水管线泄漏原位自动监测模拟实验研究

地下污水管线的泄漏将会对土壤、地下水环境产生严重的影响.本研究建立一套基于高密度电阻率测量的地下污水管线泄漏原位自动监测装置,通过室内模拟实验,验证该装置在不同地下水水位条件下对地下污水管线泄漏进行实时监测的可行性.结果表明,当泄漏管线位于包气带中时,能够迅速监测到管线发生的小流量泄漏;当管线位于地下水水位附近,也能迅速监测到管线发生的小流量泄漏,而且通过管线以上土层电阻率的梯度变化,还可推测污染物泄漏的程度;当管线位于地下水位以下时,由于污染物在地下水中迅速的混合并扩散,只有当泄漏达到一定浓度,使电阻率产生能够观测到的变化,才能监测到泄漏发生.本研究所使用的装置能够对位于不同地下水位和埋深条件下的污水管线泄漏进行实时自动监测.     

西安市对渭河水质的影响分析

根据渭河西安段各代表断面的水质监测结果和该流域不同代表年径流量,通过平均浓度法计算各污染物负荷量,得出渭河干流以点源污染为主,支流非点源污染较干流严重.基于2009～2011年实测污染物浓度数据,由物料衡算法计算得到咸阳至临潼断面间西安地区对渭河干流的污染物输入量,分析西安段各项污染负荷占下游监测断面临潼的比例,量化西安对渭河水质所造成的影响程度.计算结果显示,渭河临潼断面污染负荷主要来自于咸阳断面上游,TN、COD及NH4+-N输出入量均占下游断面的40%以上.其次来源于西安地区,除TP占下游断面53%外,其余污染物占30%以上,且西安地区非点源污染比其上、下游断面严重,点源负荷约占总负荷63%.     

松花江同江断面高锰酸盐指数通量估算与分析

结合松花江同江断面2001-2005年流量和高锰酸盐指数监测数据,选用适当的数学模型对高锰酸盐指数通量进行估算.结果显示,高锰酸盐指数通量与流量变化趋势大体相同,8月份左右达到峰值.同江断面高锰酸盐指数通量与流量呈显著正相关,因此可用同江断面流量及建立的回归方程估计和预测汛期的高锰酸盐指数通量,节省工作量,为同江断面污染物通量估算提供理论基础.     

西辽河支流主要污染物在不同水期浓度的变化及相关性分析

本文通过分配西辽河支流老哈河，黄金河断面上的主要污染物，在不同水期浓度的变化，及各污染物之间相关性分析，对研究，探讨影响的地面水中，污染物浓度大小的因素，得到一些规律性认识，对地面水的环境容量，开发利用有着重要的意义。     

河流一维水质预测模型在污染贡献值计算中的应用

通过对河流一维水质预测模型的推导和转化,在模型中引入污染源污染物浓度贡献值和预测断面污染物浓度现状监测值,将预测结果同现状监测结果联系起来,使预测结果更贴近实际;探讨利用贡献值简化计算在拟建项目排污口与其下游预测断面间存在若干个未知点源污染情况下的预测断面污染物浓度预测值的方法,以尽可能少人力物力的投入,较为准确、快速的得到预测结果。     

降雨径流过程的非点源污染时空动态分布研究

构建一种基于元胞自动机(CA)的降雨-径流模拟模型,以储水系数增加率、坡度、坡向、土地利用类型和降雨强度作为输入参数,DEM数据作为元胞空间,建立地表径流由高向低流动的转换规则,并将模型与GIS技术集成,得到不同时刻栅格上的径流深和流量。在此基础上建立污染物浓度与流量、降雨强度和累积降雨量的回归模型,得到不同时空的污染物浓度变化情况。以汉江中下游流域为例,模拟发现河流或湖泊的栅格点往往在单次降雨过程中的径流较深;同时,降雨流量的大小与地形坡度相关性明显,在坡度较大的区域降雨流量也较大。以汉阳单场降雨为例,构建污染物影响机制,并将其推广到汉江中下游,得到整个汉江中下游的污染物分布情况。结果表明,在降雨初期污染物的浓度随机性很大,同时土地利用类型对污染物浓度的影响也较大。     

钱塘江枯水期主要污染物水环境模拟

确立基于可视化技术的污染物水环境模拟技术框架,建立水环境空间模型,基于MapInfo和Delft3D平台对钱塘江枯水期主要污染物氨氮（NH⁺₄-N）、总磷（TP）进行模拟,对其时空变化规律进行分析.观测断面污染物实测值与模拟值对比表明,对于NH⁺₄-N,兰江口、严陵坞断面实测值较模拟值分别偏大0.19 mg/L、0.66 mg/L,窄溪、渔山和袁浦断面实测值较模拟值分别小0.16 mg/L、0.54 mg/L和0.49 mg/L;对于TP,梅城水厂、严陵坞断面的实测值高出模拟值分别为0.13 mg/L、0.14 mg/L,窄溪、渔山、浦阳江出口和袁浦等断面实测值均较模拟值略小,其沿途变化趋势与实际情况基本吻合.结果表明,钱塘江污染物主要来自上游兰江、富春江、浦阳江的贡献,其中兰江、浦阳江的污染物浓度较高,水质较差,对沿途及下游影响较大;兰江污染物是富春江水体污染的主要来源,当新安江下泄流量小时,可能发生回流而导致新安江部分河段受污染,当新安江下泄流量较大时,则对富春江水质起明显的改善作用;对于浦阳江,除了上游带来的污染物质,从尖山到浦阳江出口断面沿途两岸排放的污水也较严重,是影响钱塘江水质的原因之一.     

河流生态流量保障程度遥感监管技术方法研究

以桑干河石匣里控制断面为研究对象,构建了基于遥感技术的生态流量保障程度监管技术方法体系,并对河流生态流量保障程度进行了评估.结果表明：基于河流断面面积和水位数据,计算得到桑干河石匣里控制断面生态水面宽为枯水期6.52 m,丰水期11.50 m;基于高分辨率遥感影像（2015—2019年）提取石匣里控制断面水面宽的变化范围为3.6～45.0 m,且精度误差在1个像元左右;石匣里控制断面生态流量满足程度除2018年为75%以外,2015—2019年生态流量满足程度均为100%,可以初步判定桑干河中游石匣里控制站的生态流量可以得到保障.     

河流水质随机预测与综合整治风险优化决策模型

本文将提出两个数理模型：已知上游来水及其各排污水河口废水流量及污染物浓度的均质及其变异系数，怎样计算控制断面达到各种水质目标的概率？即河流水质随机预测问题；给定控制断面水质目标及其达标概率，即随机风险水质目标的要求，怎样计算最优、较优等综合整治方案？即水污染综合整治风险优化决策问题。     

污染河水对地下水水质影响的研究

本文根据河水与地下水中共存污染物、水位同步观测数据、河水断面流量以及水文地质勘探试验等资料,探讨浑河河水对地下水产生次生污染的程度、范围和机理。 浑河河水对两侧地下水造成次生污染。在横向上,近河床污染重,远离河床则逐渐减轻;纵向上,上游重于下游。其污染范围,在地下水连续开采区,大致在离河床800m左右宽度范围内;在非开采区,仅限于百米范围内。     

潮汐作用对滨海垃圾填埋场地下水污染物迁移影响模拟研究

潮汐过程对滨海地区垃圾填埋场污染物的迁移影响显著.为探究潮汐作用下垃圾填埋场地下水污染物迁移过程,以深圳市某滨海垃圾填埋场为例,构建该场地地下水溶质运移数值模型,分析潮汐作用造成的地下水位周期性波动条件下特征污染物在含水层中不同时期的污染范围及浓度变化规律.结果表明：近海岸地下水位受潮汐作用明显,水位波动主要受含水层水文地质参数和潮水位变幅影响,污染物峰值浓度大幅降低,在含水层中滞留时间明显增加.该垃圾填埋场中特征污染物的污染范围和浓度呈现出丰大枯小的周期性变化特征,其中丰水期末最大污染范围和浓度分别为47547 m2、21.54 mg·L^-1,枯水期末最大污染范围和浓度分别为25605 m2、12.73 mg·L^-1.污染物峰值浓度最大降幅37%,滞留时间最长增加43 d.近海岸地下水污染物穿透曲线呈现日周期性波动,随着远离地表水边界,这种周期性波动越不明显,距地表水边界20 m时,污染物穿透曲线无明显日内周期性波动.研究结果可为滨海垃圾填埋场地下水监测方案的制定和地下水污染治理提供理论依据和参考.     

水质模拟及趋势分析

根据洛河、伊河河流及流经地区特征 ,选择具有代表性的断面 ,选用一维河流有限差分水质模型 ,计算洛河、伊河 1 995～2 0 0 0年主要断面污染物浓度 ,并对其进行评价。采用季节性肯达尔检验法 ,对计算出的洛河、伊河 1 995～ 2 0 0 0年主要断面污染物浓度进行趋势分析 ,并分析其变化特征及形成原因     

松花江哈尔滨段二维水质模型参数敏感性分析

运用灵敏度与线性回归的方法,分析了松花江哈尔滨段二维水质模型中参数的敏感性。结果可知：污水排放量（Qp）=污水排放浓度（Cp）〉河流本底浓度（Ch）〉流速（u）〉横向扩散系数（My）〉降解系数（Kl）;污水流量（Qp）、污水排放浓度（Cp）、河流本底浓度（Cb）与预测断面污染物浓度均呈正向完全线性相关;降解系数（Kl）与预测断面污染物浓度呈负向完全线性相关;流速（u）和横向扩散系数（My）均与预测断面污染物浓度满足幂函数方程,且呈负向完全线性相关;在搜集资料时,要特别注意对流速小数位数的保留。     

废水不稳定排放状态下污染物总量监测

废水连续不稳定排放状态下，在不同时刻水中污染物浓度、废水流量、污染物排放量不同的。某一时段污染物排放量绝不是此排放过程中某一时刻排放状态下的排放量和排放时间和乘积，应是该时段内各不同排放单元排放量的积累。     

潮河流域降雨径流事件污染物输出特征

在半干旱半湿润地区,非点源养分污染的发生主要由降水径流事件驱动,伴随这些短暂脉冲事件流失的养分量决定着一年总的污染排放负荷,因此研究汛期降雨径流事件下水体污染动态特征是半干旱半湿润地区污染负荷模拟及控制的关键.以北京市密云水库上游的潮河流域为研究区域,2018年和2019年汛期进行古北口站和下会站的降雨径流过程水质水量同步监测.结果表明：①监测的3场降雨事件（E1、E2和E3）中,E1的降雨量和强度最大,相应的流量和污染物浓度最高;②不同降雨事件下,污染物浓度及其变化不同.大暴雨事件和暴雨事件（E1、E3）下,总氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）、硝氮（NO₃^--N）、总磷（TP）和悬浮物（TSS）的浓度与流量变化过程相似;大雨事件下（E2）,总氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）和悬浮物（TSS）的浓度与流量变化过程相似,硝氮（NO₃^--N）浓度变化与流量相反;③不同降雨事件下,不同形态污染物浓度及其变化不同.降雨侵蚀强烈（E1、E2）,颗粒态污染物浓度变化明显,与悬浮物（TSS）呈显著正相关关系;降雨未引起土壤侵蚀（E3）,氮磷形态以溶解态氮（TDN）和溶解态磷（TDP）为主,浓度变化主要与流量有关;④不同降雨事件下,不同站点的流量和污染物浓度不同.强降雨侵蚀事件在古北口表现更明显,引起流量和总磷（TP）、悬浮物（TSS）的变化幅度更大.以上结果可以用来确定降雨事件引发的非点源污染物输出特征,为该地区的汛期水质预测与控制提供参考.